Temperaturprofile

Temperaturprofile bezeichnen die räumliche Verteilung der Temperatur in einem System oder Bauteil sowie deren zeitliche Entwicklung. Ein Profil lässt sich als T(x) oder T(t) ausdrücken. Solche Profile dienen dem Verständnis von Wärmeübertragung, Strömung, Materialverhalten und Prozessverläufen.

Anwendungsgebiete reichen von der Verfahrenstechnik (Temperaturverteilung in Öfen, Reaktoren und Rohren) über die Gebäudetechnik (Raum- und Fassadentemperaturen) bis zu Geowissenschaften (Temperaturgradienten im Boden), Materialwissenschaft (Wärmebehandlung, Schweißprozesse) und der Klimaforschung (Atmosphären-Profile).

Zur Bestimmung von Temperaturprofilen werden Sensoren eingesetzt. Kontaktsonden wie Thermoelemente, RTDs oder Thermistoren liefern punktgenaue Werte, oft als Arrays oder Sonden. Nicht-kontaktierte Methoden wie Infrared-Thermografie ermöglichen berührungslose Profile, bedürfen aber Korrekturen für Emissivität und Oberflächenstrahlung. Verteilte Messungen sind auch mit faseroptischen Sensoren oder Multisensor-Arrays möglich. Daten werden kalibriert, ggf. geglättet und als Profile in Diagrammen oder Konturen dargestellt.

Die Interpretation von Temperaturprofilen liefert Einblicke in Wärmeübertragung, Strömung und Materialverhalten. Wichtige Unterschiede bestehen zwischen stationären und transiente Profilen, sowie zwischen Messauflösung, Kalibrationsunsicherheit und Abhängigkeit von Emissivität bei IR-Verfahren. Profile werden oft mit numerischen Modellen oder CFD-Simulationen verglichen, um Prozesse zu optimieren oder zu validieren.